充分降低系统的功率就能节约更多的电吗?不一定,在电网里,电源|稳压器消耗是由电流的大小决定的。也就是说,即便有一些能量没有得到充分的利用,只要有相应的电流通过,电表都将把这些能耗纪录在账单上,你因此不得不给这些浪费的能源买单。
真是冤枉。究其原因,是因为在电网中,电流都是交流电,而大多数用电设备在电能消耗的过程中,电流和电压的变动并不完全一致,导致电压和电流之间的空隙能量被浪费。
拿一个小小的测试电压和电流之间的交叉角五金|工具,可以算出大概的功耗。就可以看出我们对功率因素的理解与消费端有偏差:笔记本电脑的电源大都只考虑电源体积,而没有考虑功率矫正,即便它的功耗在15W,电表的视在功率却达到了30W,而我们是根据这个依据付费的!
对此,我们可以从生活经验得到一些印证。当我们把笔记本电脑电源接入电网的时候,一般都会听到火花爆出的声响,主要是因为开关电源需要一个容量较大的电容放置在输入端,当这个电容是空的时候,接入电网的电流会非常大。有功率因素矫正的电源,考虑了这方面的因素,可以大大减小输入端的电容。
随着电源功率的急剧增加,一些功率较大的电源设备开始引入被动式功率因素矫正,就是通过引入一个一定容量的电感,尽量让电压和电流的交叉角变小,从而提高功率因素。但是这种被动的方式有很大的局限性,功率因素最大也不过0.8左右,我们还会多付出25%的电费。
主动的功率因素矫正可以通过芯片实现。一般是把电源分成两个部分,前极进行功率因素矫正,通过将电压抬升到400V的直流电。升压电路,可以使用更小的输入电容,一般在几微法,进行高频转换的功率因素将自然提高。
从笔记本电脑看,如果经过功率因素矫正,电能消耗将降低到原来的一半。